一种超声波焊接装置及轮胎加工生产线的制作方法

1.本发明涉及焊接装置领域，特别是涉及一种超声波焊接装置及轮胎加工生产线。


背景技术：

2.轮胎气门嘴包括胶垫和设置于胶垫上的金属杆，目前气门嘴与轮胎胎体的常用固定方式是通过超声波焊接方式将胶垫焊接于胎体上，但目前进行超声波焊接时需要人工将输送机输送过来的气门嘴置于超声波焊机上，再人工操作超声波焊机将气门嘴焊接于轮胎的胎体上，这导致气门嘴固定费时费力。
3.因此，如何使气门嘴固定省时省力成为本领域技术人员目前随亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决以上技术问题，本发明提供一种能够使气门嘴固定省时省力的超声波焊接装置及包括该超声波焊接装置的轮胎加工生产线。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供一种超声波焊接装置，包括：支撑机构；第一直线驱动装置，所述第一直线驱动装置设置于所述支撑机构上；超声波焊接机构，所述超声波焊接机构包括沿第一直线方向相对设置的超声波焊头和支撑座，所述第一直线驱动装置与所述超声波焊头相连、以驱动所述超声波焊头沿所述第一直线方向移动；夹具，所述夹具设置于所述超声波焊头和所述支撑座之间，所述夹具包括第一夹紧件、第二夹紧件以及驱动机构，所述第一夹紧件的一侧设置有用于容纳所述第二夹紧件的容纳槽，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件上分别设置有第一卡槽和第二卡槽，所述第一夹紧件绕第二直线可转动地设置于所述支撑机构上，所述第二夹紧件绕第三直线可转动地设置于所述支撑机构上，所述第二直线和所述第三直线均与所述第一直线相平行，所述驱动机构设置于所述支撑机构上，所述驱动机构用于驱动所述所述第一夹紧件和所述第二夹紧件分别绕所述第二直线和所述第三直线转动；处于第一状态时，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件均沿气门嘴的输送方向设置、以避让所述气门嘴；处于第二状态时，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件均垂直于所述气门嘴的输送方向设置，且所述第二夹紧件嵌入所述容纳槽内，所述第一卡槽的第一开口和所述第二卡槽的第二开口相对设置，所述第一卡槽与所述第二卡槽相互重叠，且所述第一卡槽和第二卡槽之间形成有用于卡接所述气门嘴的金属杆的卡接空间，所述卡接空间与所述超声波焊头相对设置。
7.优选地，所述第一夹紧件包括相连接的第一夹板和第一连接件，所述第一连接件绕所述第二直线可转动地设置于所述支撑机构上，所述第二夹紧件包括相连接的第二夹板和第二连接件，所述第二连接件绕所述第三直线可转动地设置于所述支撑机构上，所述容纳槽设置于所述第一夹板的一侧，所述第一卡槽设置于所述第一夹板设置有所述容纳槽的一侧，所述第二卡槽设置于所述第二夹板的一侧。
8.优选地，所述第一连接件包括相互垂直的第一连板和第二连板，所述第一连板的
第一端能够绕所述第二直线转动，所述第一连板的第二端垂直于所述第二连板的第一端、并与所述第二连板的第一端固定连接，所述第二连板的第二端设置有所述第一夹板，所述第二连接件包括相互垂直的第三连板和第四连板，所述第三连板的第一端能够绕所述第三直线转动，所述第三连板的第二端垂直于所述第四连板的第一端、并与所述第四连板的第一端固定连接，所述第四连板的第二端设置有所述第二夹板。
9.优选地，所述驱动机构为手指气缸，所述手指气缸的第一夹爪和第二夹爪分别绕所述第二直线和所述第三直线转动，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件分别与所述第一夹爪和所述第二夹爪相连。
10.优选地，所述第一卡槽为第一v形卡槽，所述第二卡槽为第二v形卡槽。
11.优选地，超声波焊接装置还包括第一滑板、第二滑板、第二直线驱动装置和第三直线驱动装置，所述支撑机构设置于所述第一滑板上，所述第一滑板与所述第二滑板滑动连接，且所述第一滑板的滑动方向垂直于所述气门嘴的输送方向，所述第二直线驱动装置与所述第一滑板相连、以驱动所述第一滑板沿垂直于所述气门嘴的输送方向的方向滑动，所述第三直线驱动装置用于驱动所述第二滑板沿平行于所述气门嘴的输送方向的方向滑动。
12.优选地，所述第一滑板和所述第二滑板二者之一设置有滑轨、另一者设置有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，且所述滑轨沿垂直于所述气门嘴的输送方向的方向设置。
13.优选地，所述第一直线驱动装置为双行程气缸。
14.优选地，所述支撑机构为支撑架。
15.本发明还提供一种轮胎加工生产线，包括两个如权利要求1-9任一项所述的超声波焊接装置，且两个所述超声波焊接装置沿气门嘴的输送方向依次设置。
16.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本发明提供的超声波焊接装置包括：支撑机构；第一直线驱动装置，第一直线驱动装置设置于支撑机构上；超声波焊接机构，超声波焊接机构包括沿第一直线方向相对设置的超声波焊头和支撑座，第一直线驱动装置与超声波焊头相连、以驱动超声波焊头沿第一直线方向移动；夹具，夹具设置于超声波焊头和支撑座之间，夹具包括第一夹紧件、第二夹紧件以及驱动机构，第一夹紧件的一侧设置有用于容纳第二夹紧件的容纳槽，第一夹紧件和第二夹紧件上分别设置有第一卡槽和第二卡槽，第一夹紧件绕第二直线可转动地设置于支撑机构上，第二夹紧件绕第三直线可转动地设置于支撑机构上，第二直线和第三直线均与第一直线相平行，驱动机构设置于支撑机构上，驱动机构用于驱动第一夹紧件和第二夹紧件分别绕第二直线和第三直线转动；处于第一状态时，第一夹紧件和第二夹紧件均沿气门嘴的输送方向设置、以避让气门嘴；处于第二状态时，第一夹紧件和第二夹紧件均垂直于气门嘴的输送方向设置，且第二夹紧件嵌入容纳槽内，第一卡槽的第一开口和第二卡槽的第二开口相对设置，第一卡槽与第二卡槽相互重叠，且第一卡槽和第二卡槽之间形成有用于卡接气门嘴的金属杆的卡接空间，卡接空间与超声波焊头相对设置。
18.具体使用过程中，胎体支撑于支撑座上，气门嘴支撑于胎体上，气门嘴与胎体同步运动，当气门嘴输送至超声波焊接装置的位置时，超声波焊接装置与气门嘴和胎体同步运动，同时第一夹紧件和第二夹紧件自第一状态切换至第二状态，切换过程中气门嘴的金属杆能够卡接于第一卡槽或者第二卡槽内，当第一夹紧件和第二夹紧件完全切换至第二状态时，金属杆正好卡接于卡接空间内。之后，第一直线驱动装置驱动超声波焊头移动至第一位
置，在第一位置时，金属杆插入超声波焊头内实现定位，定位完成后，第一夹紧件和第二夹紧件切换至第二状态，第一直线驱动装置驱动超声波焊头继续移动，到达到第二位置时，超声波焊头与胶垫相抵，接着启动超声波焊头，即可将胶垫固定于胎体上。
19.与人工将输送机输送过来的气门嘴置于超声波焊机上，再人工操作超声波焊机将气门嘴焊接于轮胎的胎体上相比，本发明提供的超声波焊接装置能够自动完成气门嘴的固定，如此有效节省了人力，并大大节省了时间。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例中提供的超声波焊接装置的第一角度示意图；
22.图2为本发明实施例中提供的超声波焊接装置的第二角度示意图；
23.图3为本发明实施例中提供的超声波焊接装置第一夹板的结构示意图；
24.图4为本发明实施例中提供的超声波焊接装置第二夹板的结构示意图；
25.图5为本发明实施例中提供的超声波焊接装置第一连接件的结构示意图；
26.图6为本发明实施例中提供的轮胎加工生产线的结构示意图。
27.附图标记说明：100、超声波焊接装置；1、支撑机构；2、第一直线驱动装置；3、超声波焊头；4、支撑座；5、第一夹紧件；501、第一夹板；5011、第一卡槽；5012、容纳槽；502、第一连板；503、第二连板；6、第二夹紧件；601、第二夹板；6011、第二卡槽；7、卡接空间；8、第一滑板；9、第二滑板；10、第二直线驱动装置；11、滑轨；12、滑块；13、导向机构；14、印字机构；15、排胶屑机构；16、打孔机构；17、振动盘；18、四轴机器人；19、旋转贴气门嘴机构；20、剥离机构。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明的目的是提供一种能够使气门嘴固定省时省力的超声波焊接装置及包括该超声波焊接装置的轮胎加工生产线。
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.如图1-图5所示，本实施例提供的超声波焊接装置100，包括：支撑机构1；第一直线驱动装置2，第一直线驱动装置2设置于支撑机构1上；超声波焊接机构，超声波焊接机构包括沿第一直线方向相对设置的超声波焊头3和支撑座4，第一直线驱动装置2与超声波焊头3相连、以驱动超声波焊头3沿第一直线方向移动；夹具，夹具设置于超声波焊头3和支撑座4之间，夹具包括第一夹紧件5、第二夹紧件6以及驱动机构，第一夹紧件5的一侧设置有用于
容纳第二夹紧件6的容纳槽5012，第一夹紧件5和第二夹紧件6上分别设置有第一卡槽5011和第二卡槽6011，第一夹紧件5绕第二直线可转动地设置于支撑机构1上，第二夹紧件6绕第三直线可转动地设置于支撑机构1上，第二直线和第三直线均与第一直线相平行，驱动机构设置于支撑机构1上，驱动机构用于驱动第一夹紧件5和第二夹紧件6分别绕第二直线和第三直线转动；处于第一状态时，第一夹紧件5和第二夹紧件6均沿气门嘴的输送方向设置、以避让气门嘴；处于第二状态时，第一夹紧件5和第二夹紧件6均垂直于气门嘴的输送方向设置，且第二夹紧件6嵌入容纳槽5012内，第一卡槽5011的第一开口和第二卡槽6011的第二开口相对设置，第一卡槽5011与第二卡槽6011相互重叠，且第一卡槽5011和第二卡槽6011之间形成有用于卡接气门嘴的金属杆的卡接空间7，卡接空间7与超声波焊头3相对设置。
32.具体使用过程中，胎体支撑于支撑座4上，气门嘴支撑于胎体上，气门嘴与胎体同步运动，当气门嘴输送至超声波焊接装置100的位置时，超声波焊接装置100与气门嘴和胎体同步运动，同时第一夹紧件5和第二夹紧件6自第一状态切换至第二状态，切换过程中气门嘴的金属杆能够卡接于第一卡槽5011或者第二卡槽6011内，当第一夹紧件5和第二夹紧件6完全切换至第二状态时，金属杆正好卡接于卡接空间7内。之后，第一直线驱动装置2驱动超声波焊头3移动(下降)至第一位置，在第一位置时，金属杆插入超声波焊头3内实现定位，定位完成后，第一夹紧件5和第二夹紧件6切换至第二状态，第一直线驱动装置2驱动超声波焊头3继续移动(下降)，到达到第二位置时，超声波焊头3与胶垫相抵，接着启动超声波焊头3，即可将胶垫固定于胎体上。与人工将输送机输送过来的气门嘴置于超声波焊机上，再人工操作超声波焊机将气门嘴焊接于轮胎的胎体上相比，本发明提供的超声波焊接装置100能够自动完成气门嘴的固定，如此有效节省了人力，并大大节省了时间。
33.另外，本实施例中具体的，气门嘴的金属杆首先卡接于第一卡槽5011内，接着卡接于卡接空间7内。
34.于本实施例中，如图3-图5所示，第一夹紧件5包括相连接的第一夹板501和第一连接件，第一连接件绕第二直线可转动地设置于支撑机构1上，第二夹紧件6包括相连接的第二夹板601和第二连接件，第二连接件绕第三直线可转动地设置于支撑机构1上，容纳槽5012设置于第一夹板501的一侧，第一卡槽5011设置于第一夹板501设置有容纳槽5012的一侧，第二卡槽6011设置于第二夹板601的一侧。
35.于本实施例中，如图5所示，第一连接件包括相互垂直的第一连板502和第二连板503，第一连板502的第一端能够绕第二直线转动，第一连板502的第二端垂直于第二连板503的第一端、并与第二连板503的第一端固定连接，第二连板503的第二端设置有第一夹板501，第二连接件包括相互垂直的第三连板和第四连板，第三连板的第一端能够绕第三直线转动，第三连板的第二端垂直于第四连板的第一端、并与第四连板的第一端固定连接，第四连板的第二端设置有第二夹板601。
36.于本实施例中，驱动机构为手指气缸，手指气缸的第一夹爪和第二夹爪分别绕第二直线和第三直线转动，第一夹紧件5和第二夹紧件6分别与第一夹爪和第二夹爪相连。手指气缸的具体结构属于现有技术，在此不再赘述。
37.于本实施例中，具体地，第一卡槽5011为第一v形卡槽，第二卡槽6011为第二v形卡槽。
38.于本实施例中，如图1-图2所示，超声波焊接装置100还包括第一滑板8、第二滑板
9、第二直线驱动装置10和第三直线驱动装置，支撑机构1设置于第一滑板8上，第一滑板8与第二滑板9滑动连接，且第一滑板8的滑动方向垂直于气门嘴的输送方向，第二直线驱动装置10与第一滑板8相连、以驱动第一滑板8沿垂直于气门嘴的输送方向的方向滑动，第三直线驱动装置用于驱动第二滑板9沿平行于气门嘴的输送方向的方向滑动，且第三直线驱动装置驱动第二滑板9的运动速度等于气门嘴的输送速度。进一步地，第二直线驱动装置10具体选用气缸。至于第三直线驱动装置选用何种结构根据实际情况而定。另外，第一直线驱动装置2、第二直线驱动装置10以及第三直线驱动装置并不仅限于选用气缸，这里仅举例说明。
39.于本实施例中，第一滑板8和第二滑板9二者之一设置有滑轨11、另一者设置有滑块12，滑块12与滑轨11滑动连接，且滑轨11沿垂直于气门嘴的输送方向的方向设置。
40.于本实施例中，第一直线驱动装置2为双行程气缸。
41.于本实施例中，支撑机构1为支撑架。
42.于本实施例中，支撑座4为导电支撑座4。进一步地，支撑座4位金属支撑板。
43.本实施例还提供一种轮胎加工生产线，其包括两个超声波焊接装置100，且两个超声波焊接装置100沿气门嘴的输送方向依次设置。需要说明的是超声波焊接装置100的数量并不仅限于为两个，这里仅举例说明，超声波焊接装置100的数量可以为一个、两个或者两个以上，当超声波焊接装置100的数量为两个或者两个以上时，两个或者两个以上超声波焊接装置100沿气门嘴的输送方向依次设置。
44.进一步地，轮胎加工生产线还包括导向机构13、印字机构14、排胶屑机构15、打孔机构16、送取料机构、旋转贴气门嘴机构19以及剥离机构20，轮胎设置于传送带上，印字机构14、排胶屑机构15、打孔机构16、送取料机构、旋转贴气门嘴机构19、剥离机构20以及本实施例提供的两个超声波焊接装置100沿传动带的输送方向依次设置。另外，气门嘴设置于轮胎上，气门嘴的输送方向即传动带的输送方向。导向机构13用于对轮胎进行导向，印字机构14用于向轮胎上印字，打孔机构16用于对轮胎进行打孔，送取料装置包括振动盘17和四轴机器人18，气门嘴设置于振动盘17内，四轴机器人18用于将气门嘴移动至旋转贴气门嘴机构19，剥离机构20用于将轮胎和传动带相分离。需要说明的是导向机构13、印字机构14、排胶屑机构15、打孔机构16、振动盘17、四轴机器人18、旋转贴气门嘴机构19以及剥离机构20的具体结构均属于现有技术，在此不再赘述。
45.具体使用过程中，挤出成型的轮胎通过冷却工艺定型后，经过导向机构13定位，之后传送至印字机构14进行印字。印字完成后传送至打孔机构16，打孔机构16将轮胎单层打穿，打孔产生的废屑经排胶屑机构15真空吸附后排出。无需打磨且胶垫表面无需淋胶糊的气门嘴倒入振动盘17中，有序的螺旋振动排列到指定位置。四轴机器人18主轴上安装吸盘，通过真空吸盘吸住气门嘴胶垫，可以快速抓取传送到旋转贴气门嘴机构19。旋转贴气门嘴机构19将气门嘴旋转，并将旋转后的气门嘴置于轮胎上(气门嘴的胶垫与轮胎表面相贴合)，当气门嘴传送到超声波焊接装置100时，超声波焊接装置100、气门嘴以及轮胎三者同步传送，手指气缸动作，第一夹紧件5和第二夹紧件6夹紧气门嘴金属杆定位，双行程气缸第一行程动作，超声波焊头3半插入气门嘴金属杆，手指气缸复位打开，第一夹紧件5和第二夹紧件6松开气门嘴金属杆，双行程气缸第二行程动作，超声波焊头3压紧气门嘴自动焊接，一定时间后，所有气缸复位。第一个超声波焊接装置100焊接的同时，第二个超声波焊接装置
100焊接完成准备回初始位置。当第一个超声波焊接装置100焊接完成后，准备返回复位，第二个超声波焊接装置100准备焊接，两者相互交替，提高效率。
46.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。